CN103424820A - 光接收器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够通过简易的结构来校正色像差的光接收器。光接收器(100)接收信号光,并输出与该信号光对应的电信号。信号光从光纤(101)的端部入射到光接收器(100)的内部。入射光(Li)入射到光学滤波器(111)。在光学滤波器(111)中,在表面使短波长光(Ls)反射,在背面使长波长光(Ll)反射并从表面出射。由光学滤波器(111)反射的短波长光(Ls)和长波长光(Ll)经由聚光透镜(112)聚光到光电变换部(115)的受光区域(119)。

Description

光接收器
技术领域
本发明涉及光接收器。
背景技术
光通信系统(system)是用于经由光纤(fiber)发送接收光信号的系统,光接收器是构成光通信系统的设备之一。在光接收机中,一般,将经由光纤入射的信号光经由透镜(lens)等聚光到光电变换部,并通过光电变换部变换为电信号。在针对通过对入射光进行变换而得到的电信号实施了放大等处理之后,从光接收器输出。
在光通信系统中使用的信号光的波长根据规格而确定。例如,在ITU-T(International Telecommunication Union TelecommunicationStandardization Sector)G.693中,关于短距离高速信号传送,规定了1.31μm(微米、micrometer)以及1.55μm的波长的光的用途。
在光通信中使用不同波长的光的情况下,在光接收器中,优选针对任一波长的光都能够高灵敏度地接收。但是,用一般的玻璃材料制作的透镜的折射率针对每个波长而不同,所以如果不同波长的光通过透镜,则发生色像差。在产生了色像差的状态下,如果针对某波长的光提高光纤与光电变换部之间的耦合效率,则关于其他波长的光的耦合效率降低。这样,在产生了色像差的状态下,耦合效率依赖于光的波长,所以光接收器的灵敏度依赖于光的波长。
为了使耦合效率在各波长的光中相等而使各波长的光中的灵敏度变得良好,提出了校正色像差的各种技术。例如,在专利文献1中,记载了通过组合凸透镜和凹透镜来校正色像差的技术。
【专利文献1】日本特开平5-34642号公报
发明内容
但是,在引用文献1记载的技术中,由于组合多个透镜,所以存在光接收器的结构变得复杂这样的问题。另外,还存在为了组合多个透镜来制造光接收器,在这些光轴对位等中需要费工夫这样的问题。
本发明是鉴于上述事情而完成的,其目的在于提供一种能够通过简易的结构来校正色像差的光接收器。
为了达成上述目的,本发明提供一种光接收器,其特征在于,具备:
光电变换部,输出与在受光区域中接收到的光对应的电信号;
聚光透镜,设置于从信号光入射至到达所述受光区域的光路的途中,将所述信号光聚光到所述受光区域;以及
光学滤波器,设置于从所述信号光入射至到达所述受光区域的光路的途中,在表面使所述信号光中包含的第1波长的光反射,并且在与所述表面对置的背面使所述信号光中包含的第2波长的光反射并从所述表面出射。
根据本发明,在表面使信号光中包含的第1波长的光反射并在背面使信号光中包含的第2波长的光反射而从表面出射的光学滤波器设置于直至向光接收器入射的信号光到达光电变换部的光路的途中。由此,能够校正由于信号光中包含的不同波长的光透射透镜而产生的色像差。因此,能够通过简易的结构来校正色像差。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的光接收器的剖面的图。
图2是示出光纤的端部与光电变换部的受光区域之间的耦合效率、与光的波长的关系的例子的图。
图3是示出本发明的实施方式2的光接收器的剖面的图。
图4是示出本发明的实施方式3的光接收器的剖面的图。
图5是示出本发明的实施方式4的光接收器的剖面的图。
图6是示出本发明的实施方式5的光接收器的剖面的图。
(符号说明)
100、200、300、400、500:光接收器;101:光纤;105:光纤保持器;106:主体部;111、211、311、411:光学滤波器;112、212、312:聚光透镜;115、315:光电变换部;116:放大部;119、319:受光区域;331、431:反射镜;533:准直透镜。
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的实施方式。在所有附图中,对同一要素附加同一符号。另外,关于同一要素,重复的说明省略。
另外,在以下的说明中,使用在图中示出的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向。详细而言,例如在图1和图3~6中,如各图所示,将面向图从右朝左的方向设为X正方向,将其反方向设为X负方向,将面向图从下向上的方向设为Y正方向,将其反方向设为Y负方向,将从图的里侧向跟前的方向设为Z正方向,将其反方向设为Z负方向。这些方向仅用于说明,而不限定发明。
实施方式1.
本发明的实施方式1的光接收器100是经由光纤101接收信号光,并输出与所接收到的信号光对应的电信号的设备,如图1所示,具备光纤保持器(fiber holder)105和主体部106。
光纤保持器105是中心轴在X轴方向上延伸的大致圆筒状的部件,例如是金属制。在光纤保持器105中,经由X负方向侧的端部插入设置了光纤101。由此,将经由光纤101传输的光信号从光纤101的端部作为入射光Li入射到光接收器100内。
光纤保持器105的X负方向侧的端部和光纤101以使光不会从其端部向外部漏出的方式嵌合。光纤保持器105的X正方向侧的端部以使光不会向外部漏出的方式与主体部106连接。
主体部106是中空的箱状部件,例如呈现金属制的长方体。在主体部106的一面,如上所述连接了光纤保持器105,主体部106和光纤保持器105的内部的空间连通。
主体部106如图1所示,在内部具备光学滤波器111、聚光透镜112、被载体(carrier)113支撑的光电变换部115以及放大部116、和电路基板117。
光学滤波器111是通过未图示的支撑部件固定于主体部106的平板状的波长分离滤波器。光学滤波器111在表面使作为第1波长的1.31μm(微米)的波长的光(短波长光)Ls反射,并且在与表面对置的背面使作为第2波长的1.55μm的波长的光(长波长光)Ll反射并从表面出射。
光学滤波器111相对光纤101设置于X正方向上,并设置成使从光纤101出射的入射光Li中包含的短波长光Ls和长波长光Ll分离,而朝向后述聚光透镜112反射。
聚光透镜112是通过未图示的支撑部件固定于主体部106的单体的凸透镜。聚光透镜112例如相对光学滤波器111配置于Y负方向上。聚光透镜112的光学倍率适宜地决定即可,优选从Y正方向侧观察的Y负方向侧的光学倍率M小于1。
光电变换部115例如由波导型的光电二极管(photodiode)等构成,如果在自身具有的受光区域119中接收到光,则输出与该光对应的电信号。光电变换部115相对聚光透镜112配置于Y负方向上,受光区域119朝向Y正方向配置。另外,光电变换部115也可以是面受光型。
放大部116例如由晶体管(transistor)等构成,对从光电变换部115输出的电信号进行放大。
电路基板117是具备适宜地设置的电气电路的基板,具备进行用于以预定的规范输出例如从放大部116输出的电信号的变换等的电气电路。在电路基板117中,经由金导线(wire)等而连接了放大部116,并连接了向光接收器100的外部输出电信号的输出端子120。另外,电路基板既可以由1个基板构成,也可以由通过金导线等连接的多个基板构成。另外,输出端子120由1个或者多个布线构成即可。
到此,说明了本实施方式的光接收器100的结构。此后,说明光接收器100的动作。
经由光纤101传送的信号光从光纤101的端部出射,从而作为入射光Li入射到光接收器100内。入射光Li例如包括波长为1.31μm的短波长光Ls、和波长为1.55μm的长波长光Ll
入射光Li照射到光学滤波器111。在光学滤波器111中,短波长光Ls在其表面反射。长波长光Ll透射光学滤波器111的表面,在其背面反射而从表面出射。由光学滤波器111分离并反射的短波长光Ls和长波长光Ll透射聚光透镜112,而聚光到与受光区域119等同或者更窄的范围内。这样,受光区域119依次经由光学滤波器111和聚光透镜112而与光纤101的端部光耦合。
光电变换部115通过进行光电变换,输出与从聚光透镜112接收到的光对应的电信号。放大部116对从光电变换部115输出的电信号进行放大。将由放大部116放大后的电信号通过电路基板117适宜地变换为规定的电信号,并从光接收器100输出。
这样,在本实施方式中,在从入射光Li入射到光接收器100至到达聚光透镜112的光路的途中存在光学滤波器111。光学滤波器111使短波长1.31μm的光Ls在表面反射,使长波长1.55μm的光Ll在背面反射。
在使用了一般的玻璃材料的聚光透镜112中,相对短波长光Ls,长波长光Ll的折射率小,所以如果入射光Li直接透射聚光透镜112,则发生色像差。在本实施方式中,入射光Li经由上述那样的光学滤波器111而透射聚光透镜112,所以能够通过光学滤波器111调整长波长光Li的光路长。
由此,能够校正由于透射聚光透镜112而产生的色像差。因此,无需组合多个透镜等使光接收器100的结构变得复杂,而能够容易地校正色像差。
在为了校正色像差而组合多个透镜的情况下,在透镜自身昂贵时,光接收器100变得昂贵。另外,为了组合多个透镜,在光轴对位等光接收器100的组装中需要费工夫,由此光接收器100也变得昂贵。根据本实施方式,通过具备光学滤波器111而能够校正色像差,所以能够廉价地提供光接收器100。
另外,通过校正色像差,能够设为使光纤101与受光区域119之间的耦合效率不依赖于光的波长的部件。例如,如果计算以不校正色像差而在短波长1.31μm的光Ls下使耦合效率成为最大的方式调整了的情况的耦合效率与光的波长的关系,则如图2的虚线122所示。在该情况下,在波长1.31μm以外的波长的光中,耦合效率变低。
相对于此,如果计算通过光学滤波器111校正了色像差的情况的耦合效率与光的波长的关系,则如图2的实线124所示。在该计算中,设为光学滤波器111的基板的厚度是0.15mm,1.4μm的波长的光的50%在光学滤波器中反射而进行计算。通过用光学滤波器111校正色像差,在1.55μm的长波长光Ll和1.31μm的短波长光Ls下耦合效率成为相同的程度。
这样,通过校正色像差,能够得到不依赖于光的波长的耦合效率。因此,根据本实施方式,能够容易地实现不依赖于光的波长的良好的灵敏度的光接收器100。
进而,通过使不同波长的光的耦合效率成为相同程度,能够实现针对高速信号高灵敏度的光接收器100。一般,在想要实现针对高速信号高灵敏度的光接收器100的情况下,需要使光电变换部115的高频信号的通过频带成为宽频带。在将光电变换部115的受光灵敏度确保得较高的同时使高频信号的通过频带成为宽频带的情况下,相比于面受光型的光电变换部115,优选为波导型的光电变换部115。在面受光型的光电变换部115中,光的入射方向和载体的移动方向一致,所以由其中包含的吸收层的厚度决定受光灵敏度和高频信号的通过频带,相对于此,在波导型的光电变换部115中,光的入射方向和载体的移动方向不同,所以能够通过调整吸收层的厚度和长度,独立地设计受光灵敏度和高频信号的通过频带。
即使在面受光型的光电变换部115的情况下,不依赖于波长而得到高的耦合效率也是有用的。在面受光型的情况下,通过对受光区域入射光来得到高的受光灵敏度,所以在受光区域中成像的光的光点尺寸(spot size)小于受光区域即可。但是,在波导型的光电变换部115的情况下,为了实现高的受光灵敏度,需要使光与波导耦合,所以除了使光的光点尺寸与受光区域119等同以外,还需要使光的位相匹配。
在本实施方式中,能够得到不依赖于光的波长的耦合效率,所以能够容易地实现使用了波导型的光电变换部115的针对高速信号高灵敏度的光接收器100。
进而,在本实施方式中,通过使从聚光透镜112的Y正方向侧观察的Y负方向侧的光学倍率M小于1,能够得到长波长光Ll的稳定的耦合效率。一般,通过Δa2×M来表示相对光轴方向的物点距离的偏移量Δa的光轴方向的成像位置的偏移量Δb。如果将光纤101的端部考虑为物点、将受光区域119考虑为成像位置,则通过使从聚光透镜112的Y正方向侧观察的Y负方向侧的光学倍率M小于1,从光纤101的端部至光学滤波器111的背面的距离的偏移量对成像位置的偏移量造成的影响被抑制得较低。因此,能够降低光学滤波器111的厚度由于制造误差等而变得不均匀所致的成像位置的偏差。即,不依赖于长波长光Ll在光学滤波器111的背面的何处反射,而能够得到长波长光Ll的稳定的耦合效率。
实施方式2.
本实施方式的光接收器200如图3所示,具备与实施方式1的光接收器100大致同样的结构,与实施方式1的光接收器100相比,主体部106中的聚光透镜212的配置、和光学滤波器211的配置以及形状不同。
聚光透镜212是与实施方式1同样地通过未图示的支撑部件而在主体部106上固定的单体的凸透镜。聚光透镜212例如相对光纤101配置于X正方向上。从聚光透镜212的X负方向侧观察的X正方向侧的光学倍率M优选小于1。
光学滤波器211是通过未图示的支撑部件在主体部106上固定的波长分离滤波器,与实施方式1的光学滤波器111同样地,在表面使短波长光Ls反射,并且在与表面对向的背面使长波长光Ll反射并从表面出射。光学滤波器211与实施方式1的光学滤波器111不同,从Z方向观察时,表面和背面不平行,而呈现楔状。
光学滤波器211相对聚光透镜212配置于X正方向上,相对光电变换部115配置于Y正方向上。光学滤波器211被设置成使通过了聚光透镜212的短波长光Ls和长波长光Ll朝向受光区域119反射。光学滤波器211被配置成在从Z方向观察时,随着距聚光透镜212的距离变大,厚度逐渐变薄。
到此,说明了本实施方式的光接收器200的结构。此后,说明光接收器200的动作。
通过从光纤101的端部出射而入射到光接收器200内的入射光Li被照射到聚光透镜212。如果入射光Li通过聚光透镜212,则发生色像差,所以短波长光Ls和长波长光Ll通过不同的光路从聚光透镜212出射。
从聚光透镜212出射的短波长光Ls和长波长光Ll入射到光学滤波器211。短波长光Ls在光学滤波器211的表面反射。长波长光Ll透射光学滤波器211的表面,在其背面反射而从表面出射。
由光学滤波器211反射的短波长光Ls和长波长光Ll被聚光到与受光区域119等同或者更窄的范围内。这样,受光区域119依次经由聚光透镜212和光学滤波器211而与光纤101的端部光耦合。
在本实施方式中,在由于通过聚光透镜212而产生了色像差之后,经由光学滤波器211向受光区域119聚光短波长光Ls和长波长光Ll。光学滤波器211呈现楔状,被配置成在从Z方向观察时,随着距聚光透镜212的距离变大,厚度逐渐变薄,所以能够使产生了色像差的短波长光Ls和长波长光Ll向受光区域119聚光。因此,能够通过光学滤波器211校正由于透射聚光透镜212而产生的色像差。因此,与实施方式1同样地,能够容易地校正色像差,能够廉价地提供光接收器200,能够容易地实现不依赖于光的波长的良好的灵敏度的光接收器200,能够容易地实现针对高速信号高灵敏度的光接收器200。
另外,通过使光学滤波器211成为楔状,能够在从入射光Li入射到光接收器200至到达光电变换部115的光路中与聚光透镜212相比在后段设置光学滤波器211。由此,设计上的灵活性提高,例如能够使光接收器200变得紧凑(downsizing)等。
实施方式3.
本实施方式的光接收器300如图4所示,具备与实施方式1同样的光纤保持器105和主体部106,在光纤保持器105中与实施方式1同样地插入设置了光纤101。
本实施方式的光接收器300在光纤保持器105内,具备反射镜(mirror)331和光学滤波器311。另外,光接收器300在主体部106内,具备聚光透镜312、和通过载体113而固定的光电变换部315以及放大部116。
反射镜331是通过未图示的支撑部件固定于光纤保持器105的平面反射镜。反射镜331以使从光纤101出射的入射光Li朝向后述光学滤波器311反射的方式,相对光纤101配置于X正方向上。
光学滤波器311是通过未图示的支撑部件固定于光纤保持器105的平板状的波长分离滤波器。光学滤波器311与实施方式1的光学滤波器111同样地,在表面使短波长光Ls反射,并且在背面使长波长光Ll反射并从表面出射。
光学滤波器311相对反射镜331配置于Y负方向上,且被设置成使由反射镜331反射的反射光中包含的短波长光Ls和长波长光Ll朝向后述聚光透镜312反射。
聚光透镜312是与实施方式1同样地,通过未图示的支撑部件固定于主体部106的单体的凸透镜。聚光透镜312例如相对光学滤波器311配置于X正方向上。从聚光透镜312的X负方向侧观察的X正方向侧的光学倍率M优选小于1。
光电变换部315与实施方式1的光电变换部115同样地,例如由波导型的光电二极管等构成,如果在自身具有的受光区域319中接收到光,则输出与该光对应的电信号。光电变换部315相对聚光透镜312配置于X正方向上,其受光区域319朝向X负方向配置。另外,光电变换部315也可以与实施方式1同样地是面受光型。
到此,说明了本实施方式的光接收器300的结构。此后,说明光接收器300的动作。
通过从光纤101的端部出射而入射到光接收器300内的入射光Li入射到反射镜331,并朝向光学滤波器311反射。
在接收到反射镜331的反射光的光学滤波器311中,在其表面使短波长光Ls反射。长波长光Ll透射光学滤波器311的表面,在其背面反射而从表面出射。由光学滤波器311分离并反射的短波长光Ls和长波长光Ll透射聚光透镜312,而聚光到与受光区域319等同或者更窄的范围内。这样,受光区域319依次经由反射镜331、光学滤波器311、以及聚光透镜312而与光纤101的端部光耦合。
在本实施方式中,也通过光学滤波器311校正由于透射聚光透镜312而产生的色像差。因此,与实施方式1同样地,能够容易地校正色像差,能够廉价地提供光接收器300,能够容易地实现不依赖于光的波长的良好的灵敏度的光接收器300,能够容易地实现针对高速信号高灵敏度的光接收器300。
另外,通过设置反射镜331,能够将光学滤波器311配置于光纤保持器105内。由此,设计上的灵活性提高,例如能够使光接收器300变得紧凑等。
进而,使从聚光透镜312的X负方向侧观察的X正方向侧的光学倍率M小于1。由此,与实施方式1同样地,能够降低光学滤波器311的厚度由于制造误差等而变得不均匀所致的成像位置的偏差。即,不依赖于长波长光Ll在光学滤波器311的背面的何处反射,而得到长波长光Ll的稳定的耦合效率。
实施方式4.
本实施方式的光接收器400如图5所示,具备与实施方式3的光接收器300大致同样的结构,与实施方式3的光接收器300相比,光纤保持器105中的光学滤波器411以及反射镜431的配置不同。
光学滤波器411是与实施方式3的光学滤波器311同样地,通过未图示的支撑部件固定于光纤保持器105的平板状的波长分离滤波器。光学滤波器411在表面使短波长光Ls反射,并且在背面使长波长光Ll反射并从表面出射。
光学滤波器411与实施方式3的光学滤波器311不同,以使从光纤101出射的入射光Li中包含的短波长光Ls和长波长光Ll朝向后述反射镜431反射的方式,相对光纤101配置于X正方向上。
反射镜431是与实施方式3的反射镜331同样地,通过未图示的支撑部件固定于光纤保持器105的平面反射镜。反射镜431与实施方式3的反射镜331不同,相对光学滤波器411配置于Y负方向上,且被设置成使通过光学滤波器411分离并反射的短波长光Ls和长波长光Ll朝向聚光透镜312反射。
到此,说明了本实施方式的光接收器400的结构。此后,说明光接收器400的动作。
通过从光纤101的端部出射而入射到光接收器400内的入射光Li被照射到光学滤波器411。在光学滤波器411中,短波长光Ls在其表面反射。长波长光Ll透射光学滤波器411的表面,在其背面反射而从表面出射。
由光学滤波器411分离并反射的短波长光Ls和长波长光Ll被反射镜431反射而入射到聚光透镜312。短波长光Ls和长波长光Ll透射聚光透镜312,而聚光到与受光区域319等同或者更窄的范围内。这样,受光区域319依次经由光学滤波器411、反射镜431、以及聚光透镜312而与光纤101的端部光耦合。
在本实施方式中,也通过光学滤波器411校正由于透射聚光透镜312而产生的色像差。因此,与实施方式1同样地,能够容易地校正色像差,能够廉价地提供光接收器400,能够容易地实现不依赖于光的波长的良好的灵敏度的光接收器400,能够容易地实现针对高速信号高灵敏度的光接收器400。
另外,通过设置反射镜431,与实施方式3同样地,能够将光学滤波器411配置于光纤保持器105内。由此,设计上的灵活性提高,例如能够使光接收器400变得紧凑等。
特别,在本实施方式中,在从入射光Li入射到光接收器400至到达受光区域319的光路中将光学滤波器411配置于最前方。因此,从光纤101的端部出射的入射光Li在较宽地发散之前、即以与移动方向垂直的剖面中的径小的状态照射到光学滤波器411。由此,能够减小光学滤波器411的表面以及背面的面积,能够降低光学滤波器成本。因此,根据本实施方式,能够使光接收器400进一步紧凑,并且能够更廉价地提供光接收器400。
进而,使从聚光透镜312的X负方向侧观察的X正方向侧的光学倍率M小于1。由此,与实施方式1同样地,能够降低光学滤波器411的厚度由于制造误差等变得不均匀所致的成像位置的偏差。即,不依赖于长波长光Ll在光学滤波器411的背面的何处反射,而能够得到长波长光Ll的稳定的耦合效率。
实施方式5.
本实施方式的光接收器500如图6所示,具备与实施方式4的光接收器400大致同样的结构,区别在于与实施方式4的光接收器400相比,还具备准直透镜(collimator lens)533。
准直透镜533是通过未图示的支撑部件固定于光纤保持器105的单体的凸透镜。准直透镜533例如设置于反射镜431与聚光透镜312之间,使从反射镜431入射的光成为准直光(collimated light)或者伪准直光而出射到聚光透镜312。
到此,说明了本实施方式的光接收器500的结构。此后,说明光接收器500的动作。
通过从光纤101的端部出射而入射到光接收器500内的入射光Li与实施方式4同样地,在光学滤波器411中分离并反射,而被反射镜431反射。由反射镜431反射的短波长光Ls和长波长光Ll透射准直透镜533,从而成为准直光或者伪准直光而入射到聚光透镜312。
短波长光Ls和长波长光Ll与实施方式4同样地,透射聚光透镜312,而聚光到与受光区域319等同或者更窄的范围内。这样,受光区域319依次经由光学滤波器411、反射镜431、准直透镜533、以及聚光透镜312而与光纤101的端部光耦合。
在本实施方式中,通过光学滤波器411对由于透射准直透镜533和聚光透镜312而产生的色像差进行校正。因此,与实施方式1同样地,能够容易地校正色像差,能够廉价地提供光接收器500,能够容易地实现不依赖于光的波长的良好的灵敏度的光接收器500,能够容易地实现针对高速信号高灵敏度的光接收器500。
另外,通过在光纤101的端部的附近具备出射准直光或者伪准直光的准直透镜533,能够抑制热膨胀所致的耦合效率降低。一般,在光接收器500中,作为动作环境,需要高温、低温下的动作。如果产生了热膨胀,则出射入射光Li的光纤101的端部与用于向受光区域319聚光的聚光透镜312之间的距离变化。因此,光纤101的端部与受光区域319之间的耦合效率有时降低。
在本实施方式中,准直透镜533被固定于光纤保持器105。即,在从入射光Li入射到光接收器500至到达受光区域319的光路中,在光纤101的端部的附近,配置准直透镜533。因此,即使产生了热膨胀,从出射入射光Li的光纤101的端部至准直透镜533的距离的变化也比较小,所以能够抑制该距离的变化所致的向耦合效率的影响。
在本实施方式中,从准直透镜533出射的光是准直光或者伪准直光。因此,准直透镜533与聚光透镜312之间的距离的热膨胀所致的变化几乎不会对耦合效率造成影响。
因此,通过在光纤101的端部的附近具备出射准直光或者伪准直光的准直透镜533,能够抑制由于热膨胀而光路长度变化所致的耦合效率降低。
进而,使从准直透镜533的X负方向侧观察的聚光透镜312的X正方向侧的光学倍率M小于1。由此,与实施方式1同样地,能够降低光学滤波器411的厚度由于制造误差等而变得不均匀所致的成像位置的偏差。即,不依赖于长波长光Ll在光学滤波器411的背面的何处反射,而能够得到长波长光Ll的稳定的耦合效率。
以上,说明了本发明的实施方式,但本发明不限于实施方式,而还包括对实施方式施加各种变更而得到的方式、与它们均等的技术范围。
本申请基于在2012年5月14日申请的日本专利申请特愿2012-110434号。在本说明书中作为参照引用了日本专利申请特愿2012-110434号的说明书、权利要求书、附图整体。
【产业上的可利用性】
本发明例如适用于构成光通信系统的光接收器。

Claims (8)

1.一种光接收器,其特征在于,具备:
光电变换部,输出与在受光区域中接收到的光对应的电信号;
聚光透镜,设置于从信号光入射至到达所述受光区域的光路的途中,将所述信号光聚光到所述受光区域;以及
光学滤波器,设置于从所述信号光入射至到达所述受光区域的光路的途中,在表面使所述信号光中包含的第1波长的光反射,并且在与所述表面对置的背面使所述信号光中包含的第2波长的光反射并从所述表面出射。
2.根据权利要求1所述的光接收器,其特征在于,
所述光电变换部具有波导型构造。
3.根据权利要求1或者2所述的光接收器,其特征在于,
在所述聚光透镜中,从所述信号光入射的一侧观察的所述受光区域侧的光学倍率小于1。
4.根据权利要求1或者2所述的光接收器,其特征在于,
还具备光学反射镜,该光学反射镜设置于从所述信号光入射至到达所述聚光透镜的光路的途中,
所述光学滤波器设置于从所述信号光入射至到达所述聚光透镜的光路的途中。
5.根据权利要求4所述的光接收器,其特征在于,
所述光学滤波器设置于从所述信号光入射至到达所述光学反射镜的光路的途中,在所述表面使所述第1波长的光反射,并且在所述背面使所述第2波长的光反射并从所述表面出射,
所述光学反射镜反射由所述光学滤波器反射的所述第1波长以及所述第2波长的光,
所述聚光透镜接收由所述光学反射镜反射的光并聚光到所述受光区域。
6.根据权利要求4所述的光接收器,其特征在于,
所述光学反射镜设置于从所述信号光入射至达到所述光学滤波器的光路的途中,反射所述入射的信号光,
所述光学滤波器接收由所述光学反射镜反射的所述信号光,在所述表面使所述第1波长的光反射,并且在所述背面使所述第2波长的光反射并从所述表面出射,
所述聚光透镜接收由所述光学滤波器反射的光并聚光到所述受光区域。
7.根据权利要求1或者2所述的光接收器,其特征在于,
所述光学滤波器设置于从所述信号光透射所述聚光透镜至到达所述受光区域的光路的途中,所述表面至所述背面的厚度以越接近所述聚光透镜越厚的方式逐渐变化。
8.根据权利要求1或者2所述的光接收器,其特征在于,
还具备准直透镜,该准直透镜设置于从所述信号光入射至到达所述聚光透镜的光路的途中,出射准直光或者伪准直光。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105572818A (zh) * 2015-12-29 2016-05-11 江苏奥雷光电有限公司 多通道并行光发射器件和多模远距离传输系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1510449A (zh) * 2002-12-25 2004-07-07 台达电子工业股份有限公司 光信号收发模块及其光路控制方法
JP2005331602A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Sony Corp 光学部品、双方向光モジュール並びにその作製方法
CN1729416A (zh) * 2002-12-20 2006-02-01 日本碍子株式会社 光学器件
CN1746710A (zh) * 2004-09-06 2006-03-15 三菱电机株式会社 光收发模块
CN101344625A (zh) * 2007-07-12 2009-01-14 三菱电机株式会社 光模块
CN101592785A (zh) * 2008-05-28 2009-12-02 北京中视中科光电技术有限公司 用于激光显示的光源装置
CN101937118A (zh) * 2009-06-29 2011-01-05 三菱电机株式会社 光模块

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6339151A (ja) 1986-08-01 1988-02-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学ヘツド
JPH01261601A (ja) * 1988-04-13 1989-10-18 Omron Tateisi Electron Co マイクロ非球面レンズおよびその作製方法,ならびにマイクロ非球面レンズを利用した光ファイバ結合装置,集光光学系,光学素子,半導体レーザ光源およびイメージ・ディバイス
US5491587A (en) 1989-02-28 1996-02-13 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Collimating lens for optical system using semiconductor laser
JPH0534642A (ja) 1991-07-25 1993-02-12 Asahi Optical Co Ltd コリメートレンズ
US5793912A (en) * 1994-06-09 1998-08-11 Apa Optics, Inc. Tunable receiver for a wavelength division multiplexing optical apparatus and method
JP3379694B2 (ja) * 1998-07-06 2003-02-24 富士通株式会社 色分解素子及び投射装置
JP2002170270A (ja) * 2000-11-27 2002-06-14 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 光路調整用光学素子、光源装置および光ヘッド装置
US7164859B2 (en) * 2001-08-29 2007-01-16 Capella Photonics, Inc. Free-space dynamic wavelength routing systems with interleaved channels for enhanced performance
JP2004062953A (ja) * 2002-07-25 2004-02-26 Pioneer Electronic Corp ピックアップ装置
US20050013021A1 (en) * 2003-06-10 2005-01-20 Olympus Corporation Decentered optical system, light transmitting device, light receiving device, and optical system
KR20060129372A (ko) 2004-02-09 2006-12-15 가부시키가이샤 타무론 색수차 보정 결상 광학계
US8014081B2 (en) 2005-02-09 2011-09-06 Tamron Co., Ltd. Chromatic aberration compensating image optics
JP2007101789A (ja) * 2005-10-03 2007-04-19 Seiko Epson Corp 光伝送モジュール、光伝送モジュールの製造方法、光伝送装置および電子機器
JP5235619B2 (ja) 2008-11-12 2013-07-10 キヤノン株式会社 光学素子及びそれを有する光学系
JP2010267734A (ja) * 2009-05-13 2010-11-25 Mitsubishi Electric Corp 光モジュール
WO2010140185A1 (ja) 2009-06-01 2010-12-09 三菱電機株式会社 光送受信モジュール及び光送受信モジュールの製造方法
JP5059207B2 (ja) 2011-03-22 2012-10-24 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1729416A (zh) * 2002-12-20 2006-02-01 日本碍子株式会社 光学器件
CN1510449A (zh) * 2002-12-25 2004-07-07 台达电子工业股份有限公司 光信号收发模块及其光路控制方法
JP2005331602A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Sony Corp 光学部品、双方向光モジュール並びにその作製方法
CN1746710A (zh) * 2004-09-06 2006-03-15 三菱电机株式会社 光收发模块
CN101344625A (zh) * 2007-07-12 2009-01-14 三菱电机株式会社 光模块
CN101592785A (zh) * 2008-05-28 2009-12-02 北京中视中科光电技术有限公司 用于激光显示的光源装置
CN101937118A (zh) * 2009-06-29 2011-01-05 三菱电机株式会社 光模块

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105572818A (zh) * 2015-12-29 2016-05-11 江苏奥雷光电有限公司 多通道并行光发射器件和多模远距离传输系统

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Publication number Publication date
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